VYUŽITÍ OCELI ATMOFIX V ARCHITEKTUŘE A STAVEBNICTVÍ VE VZTAHU KE KOROZNÍM PROJEVŮM

Transkript

1 VYUŽITÍ OCELI ATMOFIX V ARCHITEKTUŘE A STAVEBNICTVÍ VE VZTAHU KE KOROZNÍM PROJEVŮM Dagmar Knotkova1, Kateřina Kreislová1 Lubomír Rozlívka2 1 SVUOM s.r.o., Praha 2 IOK, Frýdek-Místek

2 Patinující oceli (weathering steel) konstrukční a stavební materiál Typické konstrukce: - stožáry - mosty (r v USA, New Jersey Turnpike) - komíny Specifické aplikace architektonické použití patinující oceli COR-TEN, Atmofix (nejpoužívanější 52A a 52B) složení Atmofix: C 0,12% - Si 0,75% - Mn 1,0% - P 0,15%, Cr 0,7%, Cu 0,4%, Ni 0,45% (Nb 0,04% v Atmofix B)

3

4 Patinují ocel Dlouhodobá životnost při dobrém konstrukčním uspořádání a údržbě Příznivá z hlediska životního prostředí - požadovaná opatření na ochranu životního prostředí při čištění a provádění povrchových protikorozních úprav Estetické působení vrstva patiny

5 Vrstva rzi na uhlíkové oceli Ochranná patina na patinující oceli Méně ochranná patina na patinující oceli

6 Postupný vývoj ochranné patiny 3 5 let podle podmínek prostředí

7 Korozní úbytky po 10 letech expozice ( ) Stanice Způsob expozice Korozní úbytky (g.m-2/ µm) Uhlíková ocel Patinující ocel Praha volná atmosféra 1490 / / 66 městská atmosféra přístřešek 1275 / / 151 Ústí nad Labem volná atmosféra 3520 / / 117 průmyslová atmosféra přístřešek 1800 / / 141

8 Korozní úbytky (program UN/ECE ICP ) 180,0 korozní úbytek (µm) 150,0 Praha Kašperské Hory Kopisty 120,0 90,0 60,0 30,0 0, doba expozice (roky) rovnice znehodnocení ML = 34[SO2]0,33e(0,02Rh+ f(t))t0,33 (g.m-2.rok-1) f(t) = 0.059(T-10) je-li T 10 C, f(t) = (T-10) je-li T > 10 C 8

9 Korozní úbytky (program UN/ECE ICP ) 180,0 korozní úbytek (µm) 150,0 120,0 Praha Kašperské Hory Kopisty Langenfeld 90,0 60,0 30,0 0, doba expozice (roky) Předpokládané korozní úbytky oceli Atmofix v ustáleném stavu v ČR µm/r do dosažení ustáleného stavu (cca 4 5 let) µm/r

10 Richard Daley Center, Chicago, USA 1965

11 Kancelářská budova, Praha Vystavěno: 1974 Typ atmosféry: městská/průmyslová Hodnoceno: 1983, 2004 Problémy: horizontální plochy sídlení ptáků

12 Obchodní dům, Praha Vystavěno: 1978 Typ atmosféry: městská Hodnoceno: 1983, 1995, 2004 Problémy: zatékání z pochozí terasy

13 Narodní museum, Švédsko Vystavěno: 1965 Typ atmosféry: městská Hodnoceno: 1983, 2004 Problémy: spoje sloupů

14

15 Obchodní dům, Liberec Vystavěno: (výměna obložení 1985) Typ atmosféry: městská Hodnocení: 1978, 1983, 1995, 2004 Problémy: šroubové spoje plechů (1985) malý účinek provětrávání (1985) destrukce okapů kombinace materiálů

16

17 Tubus metra, Praha Vystavěno: Typ atmosféry: venkovská/městská Hodnoceno: 2000, 2004 Problémy: nerovnoměrná tvorba patiny

18 Krematorium, Švédsko Vystavěno: 1969 Typ atmosféry: venkovská Hodnoceno: 1983, 2004 Problémy: nerovnoměrná tvorba patiny, především v podhledové ploše

19 Rodinný dům, Humpolec Vystavěno: 2004 Typ atmosféry: venkovská/městská Problémy: nerovnoměrná tvorba patiny

20 Rodinný dům, Ontario, Kanada Vystavěno: 2000 Typ atmosféry: venkovská/městská Problémy: nerovnoměrná tvorba patiny

21 Echigo-Matsunoyama Museum of Natural Science, Japan 2003

22 Administrativní centra, historické budovy, artefakty, apod.

23 Most USA, Kalifornie 1997 sloup cca 500 m mostovka cca 2500m

24 Porovnání materiálů a systémů protikorozní ochrany mostní OK s minimální životností 100 let (např. dálniční most s hmotností 4000 t a plochou m2) Materiál/povrchová úprava Pořizovací cena OK s POK (Kč) Cena OK a PKO po dobu životnosti (Kč) Údržba/oprava nízkolegovaná ocel Atmofix 150 mil. 155 mil. průběžné čištění, aplikace nátěru na korozně více namáhaná místa po cca letech konstrukční ocel + metalizace (150 μm) + nátěrový systém (200 μm) 100 mil + 24 mil. 180 mil. cykly údržby: po 25 letech obnova NS, možná částečná oprava metalizace, po 50 letech celková obnova POK (otryskání na Sa 2,5) konstrukční ocel + nátěrový systém (320 μm: Zn (R) + EP, PUR) 100 mil + 20 mil. 190 mil. cykly údržby: po 15 letech obnova NS, po 30 letech celková obnova POK (otryskání na Sa 2,5) Údaje z USA investiční náklady na most z patinující oceli nižší o 10% - náklady po dobu životnosti (nyní přes 40 let) nižší o 30%

25 Obecné závěry a doporučení Hodnocení objektů v r podstatě potvrdilo směrné korozní rychlosti patinující oceli uvedené v normě ČSN ISO Životnost objektů z patinující oceli je podmíněna lokálními projevy koroze. Městská a průmyslová prostředí v současné environmentální situaci v ČR nejsou omezující pro použití patinujících ocelí. Vliv specifických průmyslových znečištění, pokud nastává, je nutné hodnotit individuálně. Lokální korozní napadení je ovlivněno konstrukčním uspořádáním objektu a kvalitou provedení v době výstavby (např. svary).

26 Prvky, které jsou hodnoceny jako rizikové z hlediska lokálního korozního napadení: - spáry na spojích (šrouby, sváry), štěrbiny, - horizontální povrchy plně nevystavené vlivu prostředí, - rohová spojení, kotvení, - vnitřní povrch dutých objektů (hromadění rzi a nečistot), - přechody různých průměrů (tubusy), - podhledy, - materiálové kombinace. Tyto rizikové prvky jsou charakteristické: nedostatečným vystavením působení srážek, prodlouženou dobou ovlhčení, kumulací nečistot a nepřilnavých korozních produktů

27 Příklady lokálního korozního napadení, kde z konstrukčních důvodů nevzniká ochranná patina

28 Děkuji za Vaši pozornost. Příspěvek byl zpracován v rámci VZ MŠMT